硫氧还蛋白、硫氧还蛋白相互作用蛋白对结直肠癌患者术后复发预测价值

杨婕琳, 王晓媛, 高会斌, 杜 光

1.河北北方学院附属第一医院 消化内科,河北 张家口 075000;2.北部战区空军医院 健康管理科,辽宁 沈阳 110092

结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是一种常见的消化道恶性肿瘤,我国CRC的粗发病率为29.51/10万,粗病死率为14.14/10万,分别排名恶性肿瘤的第2、4位[1]。目前,CRC的发病机制仍未完全明确,主流研究认为CRC发病的主要分子机制包括Wnt/β-catenin通路、血管内皮生长因子通路、法尼醇X受体信号传导及核因子-κB信号通路等[2]。随着CRC治疗手段的不断发展,CRC患者的5年存活率逐渐提高,Ⅰ期CRC患者术后5年存活率达90%,Ⅱ期患者5年存活率>60%,而Ⅲ期患者5年存活率>30%[3]。部分Ⅱ期及Ⅲ期患者在治疗后有较高的复发率及转移率,因此,准确地预测CRC患者术后复发情况意义重大。硫氧还蛋白(thioredoxin,TRX)系统由TRX、硫氧还蛋白还原酶及还原型辅酶Ⅱ组成,可调节细胞氧化还原状态,是人类细胞中重要的抗氧化蛋白[4]。有研究表明,TRX系统与肿瘤的发生、发展、凋亡过程关系密切[5]。硫氧还蛋白相互作用蛋白(trx-interacting protein,TXNIP)属于硫氧还蛋白结合蛋白的家族成员,通过抑制硫氧还蛋白系统的功能发挥介导氧化应激、抑制细胞增殖及诱导细胞凋亡等作用[6]。TXNIP作为一种肿瘤转移抑制基因,是判断肿瘤预后的重要指标[7]。目前,TRX系统及TXNIP对CRC术后复发预测价值的相关研究较少。本研究旨在探讨TRX、TXNIP对CRC患者术后复发的预测价值。现报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取自2017年1月至2020年12月河北北方学院附属第一医院消化内科收治的87例CRC患者为研究对象。纳入标准:符合《中国原发性结直肠癌规范诊疗质量控制指标(2022版)》[8]中关于CRC的诊断标准,并经过病理检查确认;肿瘤临床病理(tumor node metastasis,TNM)分期Ⅱ～Ⅲ期;临床资料完整;初诊,未接受过抗肿瘤治疗;未发生远端转移;对本研究知情同意并签署知情同意书。排除标准:合并其他恶性肿瘤;心、肝、肾功能严重受损;罹患溃疡性结肠炎、克罗恩病及其他急慢性结肠炎;罹患严重心脑血管疾病及血液疾病;依从性差。根据有无复发将患者分为复发组(n=55)与未复发组(n=32)。本研究经医院伦理委员会审批(K2020197)。

1.2 研究方法

1.2.1 资料收集 收集患者的一般资料,包括年龄、性别、TNM分期、组织学类型、肿瘤部位、肿瘤直径、分化程度、淋巴结转移情况。

1.2.2 TRX及TXNIP检测 将患者于术中取下的癌组织样本进行切片、脱蜡、水化,采用链霉菌抗生物素蛋白-过氧化物酶连结法检测TRX和TXNIP的表达。操作严格按照试剂盒说明书进行。由两名病理科医师随机挑选5个完成染色的标本,在高倍镜视野下进行判读,每个视野计数100个肿瘤细胞。染色强度评分[9]:0分为未着色,1分为浅黄色或黄色,2分为棕黄色,3分为棕色或棕褐色;染色范围评分:0分为无阳性细胞,1分为染色范围≤10%,2分为10%～50%,3分为染色范围≥51%。以染色强度和范围的两项乘积作为表达强度的结果,TRX和TXNIP表达强度的总分≥4分为高表达,总分<4分为低表达。

1.2.3 随访 所有患者均随访1年。随访终点为患者因CRC死亡。随访方式为电话、微信、查阅病历、门诊复查。随访时间为术后的第3、6、9、12个月。随访内容为患者的生存、复发情况。

2 结果

2.1 两组患者一般资料比较 复发组TNM分期Ⅲ期比例、分化程度低分化比例、淋巴结转移比例、TRX均高于未复发组,TXNIP低于未复发组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组患者一般资料比较/例(百分率/%)

2.2 多因素Logistic回归分析结果 多因素Logistic回归分析结果显示,TNM分期Ⅲ期、分化程度高分化、淋巴结转移、TRX高表达、TXNIP低表达是CRC复发的独立危险因素(P<0.05)。见表2。

表2 多因素Logistic回归分析结果

2.3 ROC曲线分析结果 TRX、TXNIP联合预测CRC复发的ROC曲线下面积为0.867,高于TRX、TXNIP单独检测,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3、图1。

图1 TRX、TXNIP预测CRC复发的ROC曲线

表3 ROC曲线分析结果

3 讨论

肿瘤细胞均存在细胞内氧化还原体系失衡,这是由于各种原因导致机体氧化应激,于体内产生高水平物质,各种氧化物导致的氧化速度超出了机体的抗氧化能力,最终损伤人体组织[10]。TRX是一类分布广泛的小分子多功能蛋白。在高等的有机体中,TRX系统可催化还原氢过氧化物、有机过氧化物及一些被氧化的蛋白,参与并调节氧化应激和由氧化应激诱导的细胞凋亡等过程[11]。TXNIP被认为是一种内源性TRX抑制剂,能够与TRX的半胱氨酸残基结合在一起,从而抑制TRX的抗氧化功能[12]。因此,TXNIP是细胞氧化还原调节的关键组成部分。

本研究结果显示,复发组的TRX表达高于未复发组,TXNIP表达低于未复发组,表明CRC细胞内的TRX表达升高,而TXNIP的表达受到抑制,与既往研究[13]结果一致。肿瘤组织一般处于高代谢状态,需要大量的氧与营养物质,会释放出活性氧簇(reactive oxygen species,ROS),使患者体内呈现出高氧化应激状态,在高氧化应激状态下,ROS会诱导TXNIP与TRX结合[14]。有研究报道,肝细胞癌、乳腺癌、膀胱癌等实体癌均会不同程度地引起TXNIP表达下降[15],提示TXNIP在多种恶性肿瘤中起抑癌作用。

本研究结果显示,TRX高表达、TXNIP低表达是CRC复发的独立危险因素;ROC曲线分析结果显示,TRX、TXNIP联合预测CRC复发的敏感度为85.7%,ROC曲线下面积为0.867,表明TRX、TXNIP联合检测对CRC复发的预测价值较高。TRX可通过多种途径保护肿瘤细胞免于凋亡。Shang等[16]研究表明,过表达TRX1可导致张力蛋白同源物水平降低。张力蛋白同源物可将磷脂酰肌醇-(3,4,5)-三磷酸转化为磷脂酰肌醇-(4,5)-二磷酸,从而抑制蛋白激酶B的激活[17],而蛋白激酶B可磷酸化Caspase-9、Caspase-3,抑制其活性,进而抑制下游细胞凋亡反应[18]。凋亡信号调节激酶1(apoptosis signal-regulating kinase 1,ASK1)可通过激活c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinases,JNK)及p38丝裂原活化蛋白激酶信号通路诱导细胞凋亡。Patwardhan等[19]研究发现,抑制TRX1表达可激活下游ASK1及Caspase-3蛋白表达,从而促进肿瘤细胞凋亡。另有研究报道,TRX水平升高有助于癌细胞生长并增加化疗的耐药性[20]。这提示,TRX的高表达会促进CRC患者术后复发。TXNIP是TRX结合蛋白的家族成员,TXNIP的Cys-63、Cys-247可与TRX活性中心位点的巯基相互作用,抑制TRX活性,从而促进肿瘤细胞凋亡,上调TXNIP可激活下游ASK1、JNK等凋亡信号通路,促进肿瘤细胞凋亡[21-23]。

综上所述,TRX、TXNIP联合检测对CRC患者术后复发的预测价值较高。本研究存在一定的不足。首先,本研究为回顾性研究,在样本选择上存在一定的偏倚;其次,本研究样本数量较少,可能会影响部分因素相关性检验的准确性。